聚二甲基硅氧烷柔性基材上应力-激光复合制备直角微沟槽

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种应用广泛的柔性材料。文中在PDMS表面制备了直角微沟槽,分析了直角微沟槽的形貌。结合PDMS的柔性特点,开展了预应力下纳秒激光制备PDMS表面直角微沟槽实验。结果表明,微沟槽两侧的微裂纹随着激光扫描速度的增大(100~600 mm/s)开始出现随后逐渐变小,微沟槽的几何形貌随扫描速度发生改变,其深度最大值为43.14μm、最小值为8.41μm,其宽度最大值为111.41μm、最小值为16.18μm,且直角微沟槽的内外侧形貌存在差异;调整预应力角度可以调控微沟槽两侧微裂纹的走向、微沟槽的几何形貌和扫描路径的偏移。应力辅助是一种调控表面形貌,辅助PDMS表面微纳加工实现功能化的简便方法。

基于热平衡的齿轮减速器箱体内腔结构设计研究

齿轮减速器在工作过程中由于齿面接触摩擦和轴承滚动摩擦,传递的部分功率转化为热能,使齿轮和轴承局部温度升高。为使齿轮减速器在工作过程中工作部件处在正常的温度范围内,需要添加润滑油对工作部位进行润滑和散热,起到保护齿轮减速器和延长减速器使用寿命的作用。同时,润滑油在带走工作部位热量的过程中自身温度升高。针对齿轮减速器长时运行润滑油温升高,严重影响减速箱的传动效率和使用寿命的现象。为避免这种现象,需要计算润滑油的用量并控制其温度。基于热平衡对齿轮减速器的传热进行了分析,计算润滑油用量,建立了齿轮减速箱内腔尺寸的计算方程。通过工程实例应用详细计算了齿轮减速器的尺寸,为减速器的内腔设计提供了参考。

流道结构和两相流速对微液滴制备的影响

液滴微流控因其可以高效、方便地生成高单分散性液滴,被广泛应用于微材料制造、药物分析、细胞培养等领域。进一步探究流道尺寸、流量对微液滴生成和尺寸的影响,有助于对微液滴实现精准控制。通过设计不同的十字流道尺寸和控制两相流量进行微滴实验探究,研究表明了流道结构对液滴生成周期的影响,以及液滴尺寸和生成速率随流道结构出现较大差异。不同流道出口尺寸下,液滴尺寸相差约1倍,而最高生成速率可达1052.53滴/s。同时通过数值仿真解释了液滴生成周期中压力和流速的变化对液滴尺寸和生成速率的影响。